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+浙江省湖州市德清县2022-2023学年九年级下学期期中数学试卷
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这是一份+浙江省湖州市德清县2022-2023学年九年级下学期期中数学试卷,共28页。
A.2x5﹣3x3=﹣x2B.2
C.(﹣x)5(﹣x2)=﹣x10=1D.(﹣ab3)2=a2b6
2.(3分)下列所给图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
3.(3分)如图所示,是一个由若干个相同的小正方体组成的几何体的主视图和俯视图,则能组成这个几何体的小正方体的个数最少是( )个.
A.8B.9C.10D.11
4.(3分)某单位组织职工开展植树活动,植树量与人数之间关系如图,下列说法不正确的是( )
A.参加本次植树活动共有30人
B.每人植树量的众数是4棵
C.每人植树量的中位数是5棵
D.每人植树量的平均数是5棵
5.(3分)如图,是由7个大小相同的小正方体堆砌而成的几何体,若从标有①、②、③、④的四个小正方体中取走一个后,余下几何体与原几何体的主视图相同,则取走的正方体是( )
A.①B.②C.③D.④
6.(3分)如图的数轴上有O、A、B三点,其中O为原点,A点所表示的数为106,根据图中数轴上这三点之间的实际距离进行估计,下列何者最接近B点所表示的数( )
A.2×106B.4×106C.2×107D.4×108
7.(3分)已知一次函数y=ax+b的图象过第一、二、四象限,且与x轴交于点(2,0),则关于x的不等式a(x﹣1)﹣b>0的解集为( )
A.x<﹣1B.x>﹣1C.x>1D.x<1
8.(3分)如图,在△ABC中,AB=6,以点A为圆心,3为半径的圆与边BC相切于点D,与AC,AB分别交于点E和点G,点F是优弧GE上一点,∠CDE=18°,则∠GFE的度数是( )
A.50°B.48°C.45°D.36°
9.(3分)如图,▱ABCD的顶点A,B的坐标分别是(﹣1,0),(0,﹣2),顶点C,D均在函数 的图象上,AD交y轴于点E,若S四边形ABCD=6S△ABE=12,则k的值为( )
A.6B.8C.10D.12
10.(3分)如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,F是CD上一点,AE⊥EF,CF=2,则AF的长为( )
A.6B.8C.10D.12
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)在△ABC中,∠C=90°,若,则∠A的度数是 .
12.(3分)动车上二等座车厢每排都有A,B,C,D,F五个座位,其中A和F是靠窗的座位.某天,小刘计划从龙岩坐动车前往福州出差,于是在铁路12306平台上购买动车票,若购票时系统随机为每位乘客分配座位,则他的座位是靠窗的概率为 .
13.(3分)公元三世纪,我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”如图所示,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形ABCD拼成的一个大正方形EFGH,如图,若EA=3,EH=5,则小正方形ABCD的面积是 .
14.(3分)已知M(x1,y1),N(x2,y2)两点都在反比例函数y=的图象上,且x1>0>x2,则y1 y2.(填“>”“<”或“=”)
15.(3分)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB=8,∠ABC=60°,点E在边AD上,且AE=3DE,点P是线段OD上的动点,则AP+PE的最小值是 .
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(6分)先化简:,再选取一个合适的a值代入求值.
17.(8分)如图,已知在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AC=8,菱形ADCF的面积为40,求AB的长.
18.(9分)某山区学校为开发学生特长,培养兴趣爱好,准备开设“第二课堂培训班”,每周进行一次.拟开设科目有:A.数学兴趣,B.古诗词欣赏;C.英语特长;D.艺术赏析;E.竞技体育等五类.学校对学生进行了抽样调查(每人只能选择一项),并将调查结果绘制成图1和图2所示的两个不完整统计图.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求x的值,并将图1补充完整;
(2)在图2中,D科目所占扇形圆心角的度数为 °;
(3)为提高学生对C、E科目的了解与关注,学校准备从选C、E科目的学生中随机选出2名出黑板报进行宣传,请你用列表法或树状图法求这2名同学选择不同科目的概率.
19.(8分)新中考理化科目更重视对学生独立思考、创新能力、分析和解决问题能力的考查.某校为培养学生动手和解决问题的能力,在期末考试中增设实验考试,规定每位学生必须在“A.观察凸透镜所成的像,B.用弹簧测力计测力,C.粗盐的提纯,D.过氧化氢分解制氧气”四个实验中抽取一个实验完成,假设小刚抽到每个实验的可能性相同.
(1)若小刚从中任意抽取一个实验,则小刚抽到实验C的概率为 ;
(2)若将A、B、C、D四个实验分成两组,每组2个实验,请用列表或画树状图中的一种方法,求两个物理实验均在同一组的概率.
20.(8分)在一次全县初中数学核心素养评价活动中,给学生发放笔记本和钢笔作为学生奖品.已知每本笔记本比每支钢笔多3元,用390元购买的笔记本数量与用300元购买的钢笔数量相同.
(1)笔记本和钢笔的单价各多少元?
(2)若给全县前50名学生每人发放一本笔记本或一支钢笔作为本次活动的奖品,要使购买奖品的总费用不超过560元,最多可以购买多少本笔记本?
21.(10分)如图,正比例函数y=﹣x与反比例函数的图象交于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)将直线y=﹣x向上平移a个单位长度,与反比例函数在第二象限的图象交于点C,与y轴交于点D,与x轴交于点E,若,求a的值.
22.(12分)在△ABC中,∠BAC=90°,,D为BC的中点,E,F为别为线段AB,AD上任意一点,连接EF,将线段EF绕点E逆时针旋转90°得到线段EG,连接FG,AG.
(1)如图1,点E与点B重合,且GF的延长线过点C,若点P为FG的中点,连接PD,求PD的长;
(2)如图2,EF的延长线交AC于点M,点N在AB上,∠AGN=∠AEG且GN=MF,求;
(3)如图3,F为线段AD上一动点,E为AB的中点,连接CE,H为直线BC上一动点,连接EH,将△CEH沿EH翻折至ABC所在平面内,得到△C′EH,连接C'G,直接写出线段C′G长度的最小值.
23.(14分)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(3,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于C点,且OC=3OB,顶点为D点,连接OD.
(1)求抛物线解析式;
(2)P点为抛物线上AD部分上一动点,过P点作PF∥DE交AC于F点,求四边形DPAF面积的最大值及此时P点坐标.
(3)在(2)问的情况下,把抛物线向右平移两个单位长度,在平移后的新抛物线对称轴上找一个点M,在平面内找一个点N,使以D、P、M、N为顶点的四边形为矩形,请直接写出N点坐标.
2022-2023学年浙江省湖州市德清县九年级(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)下列运算正确的是( )
A.2x5﹣3x3=﹣x2B.2
C.(﹣x)5(﹣x2)=﹣x10=1D.(﹣ab3)2=a2b6
【解答】解:A、2x5与3x3不是同类项,不能合并,原计算错误,不符合题意;
B、2与不是同类项,不能合并,原计算错误,不符合题意;
C、(﹣x)5(﹣x2)=x7,原计算错误,不符合题意;
D、(﹣ab3)2=a2b6,正确,符合题意.
故选:D.
2.(3分)下列所给图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项错误;
B、不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项错误;
C、是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项错误;
D、是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项正确.
故选:D.
3.(3分)如图所示,是一个由若干个相同的小正方体组成的几何体的主视图和俯视图,则能组成这个几何体的小正方体的个数最少是( )个.
A.8B.9C.10D.11
【解答】解:由俯视图易得最底层有6个正方体,由主视图第二层最少有2个正方体,第三层最少有1个正方体,那么共有6+2+1=9个正方体组成.
故选:B.
4.(3分)某单位组织职工开展植树活动,植树量与人数之间关系如图,下列说法不正确的是( )
A.参加本次植树活动共有30人
B.每人植树量的众数是4棵
C.每人植树量的中位数是5棵
D.每人植树量的平均数是5棵
【解答】解:A、∵4+10+8+6+2=30(人),
∴参加本次植树活动共有30人,结论A正确;
B、∵10>8>6>4>2,
∴每人植树量的众数是4棵,结论B正确;
C、∵共有30个数,第15、16个数为5,
∴每人植树量的中位数是5棵,结论C正确;
D、∵(3×4+4×10+5×8+6×6+7×2)÷30≈4.73(棵),
∴每人植树量的平均数约是4.73棵,结论D不正确.
故选:D.
5.(3分)如图,是由7个大小相同的小正方体堆砌而成的几何体,若从标有①、②、③、④的四个小正方体中取走一个后,余下几何体与原几何体的主视图相同,则取走的正方体是( )
A.①B.②C.③D.④
【解答】解:原几何体的主视图是:
.
故取走的正方体是①.
故选:A.
6.(3分)如图的数轴上有O、A、B三点,其中O为原点,A点所表示的数为106,根据图中数轴上这三点之间的实际距离进行估计,下列何者最接近B点所表示的数( )
A.2×106B.4×106C.2×107D.4×108
【解答】解:由数轴的信息知:OA=106;
∴B点表示的实数为:20•OA=2×107;
故选:C.
7.(3分)已知一次函数y=ax+b的图象过第一、二、四象限,且与x轴交于点(2,0),则关于x的不等式a(x﹣1)﹣b>0的解集为( )
A.x<﹣1B.x>﹣1C.x>1D.x<1
【解答】解:∵一次函数y=ax+b的图象过第一、二、四象限,
∴b>0,a<0,
把(2,0)代入解析式y=ax+b得:0=2a+b,
解得:2a=﹣b
=﹣2,
∵a(x﹣1)﹣b>0,
∴a(x﹣1)>b,
∵a<0,
∴x﹣1<,
∴x<﹣1,
故选:A.
8.(3分)如图,在△ABC中,AB=6,以点A为圆心,3为半径的圆与边BC相切于点D,与AC,AB分别交于点E和点G,点F是优弧GE上一点,∠CDE=18°,则∠GFE的度数是( )
A.50°B.48°C.45°D.36°
【解答】解:连接AD,∵BC与⊙A相切于点D,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵AB=6,AG=AD=3,
∴AD=AB,
∴∠B=30°,
∴∠GAD=60°,
∵∠CDE=18°,
∴∠ADE=90°﹣18°=72°,
∵AD=AE,
∴∠AED=∠ADE=72°,
∴∠DAE=180°﹣∠ADE﹣∠AED=180°﹣72°﹣72°=36°,
∴∠BAC=∠BAD+∠CAD=60°+36°=96°,
∴∠GFE=GAE=96°=48°,
故选:B.
9.(3分)如图,▱ABCD的顶点A,B的坐标分别是(﹣1,0),(0,﹣2),顶点C,D均在函数 的图象上,AD交y轴于点E,若S四边形ABCD=6S△ABE=12,则k的值为( )
A.6B.8C.10D.12
【解答】解:如图,过C、D两点作x轴的垂线,垂足为F、G,DG交BC于M点,过C点作CH⊥DG,垂足为H,连接BD,
∵ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC,AB=CD,
∵BO∥DG,
∴∠OBC=∠GDE,
∴∠HDC=∠ABO,
∴△CDH≌△ABO(ASA),
∴CH=AO=1,DH=OB=2,
∵S四边形ABCD=6S△ABE=12,
∴S△ABD=3S△ABE,
∴S△BDE=2S△ABE,
∴DE=2AE,
∵A(﹣1,0),
∴点D的横坐标为2,C的横坐标为3,
设D(2,m),则C(3,m﹣2),
∵顶点C、D均在函数y=(k>0,x>0)的图象上,
∴2m=3(m﹣2),
解得m=6,
∴D(2,6)
∴k=12.
故选:D.
10.(3分)如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,F是CD上一点,AE⊥EF,CF=2,则AF的长为( )
A.6B.8C.10D.12
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠D=∠C=90°,AB=AD=DC,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵AE⊥EF,
∴∠CEF+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠CEF,
∴△ABE∽△ECF,
∴,
∵E是BC的中点,CF=2,
∴,
解得:AB=8,
在Rt△ADF中,AD=8,DF=DC﹣CF=6,
∴,
故选:C.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)在△ABC中,∠C=90°,若,则∠A的度数是 60° .
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,若,
∴∠B=30°,
∴∠A=90°﹣∠B=60°,
故答案为:60°.
12.(3分)动车上二等座车厢每排都有A,B,C,D,F五个座位,其中A和F是靠窗的座位.某天,小刘计划从龙岩坐动车前往福州出差,于是在铁路12306平台上购买动车票,若购票时系统随机为每位乘客分配座位,则他的座位是靠窗的概率为 .
【解答】解:∵动车上二等座车厢每排都有A,B,C,D,F五个座位,其中A和F是靠窗的座位,
∴小刘的座位是靠窗的概率为,
故答案为:.
13.(3分)公元三世纪,我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”如图所示,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形ABCD拼成的一个大正方形EFGH,如图,若EA=3,EH=5,则小正方形ABCD的面积是 1 .
【解答】解:∵EA=3,EH=5,∠EAH=90°,
∴AH===4,DH=EA=3,
∴AD=AH﹣DH=4﹣3=1,
∴小正方形ABCD的面积是AD2=12=1,
故答案为:1.
14.(3分)已知M(x1,y1),N(x2,y2)两点都在反比例函数y=的图象上,且x1>0>x2,则y1 < y2.(填“>”“<”或“=”)
【解答】解:∵反比例函数y=中,﹣5<0,
∴反比例函数y=的图象在第二、四象限.
∵x1>0>x2,
∴N(x2,y2)在第二象限,M(x1,y1)在第四象限.
∴y1<0,y2>0.
∴y1<y2.
故答案为:<.
15.(3分)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB=8,∠ABC=60°,点E在边AD上,且AE=3DE,点P是线段OD上的动点,则AP+PE的最小值是 .
【解答】解:连接PC,EC,
∵菱形的对角线所在直线是菱形的一条对称轴,
∴CP=AP,
∴AP+PE=CP+PE≥CE,
∴AP+PE的最小值是CE的长;
过点E作EF⊥CD于点F,
∵四边形ABCD是菱形,AB=8,∠ABC=60°,
∴AD=CD=AB=8,∠ADC=60°,
∵AE=3DE,
∴ED=2,
在Rt△EFD中,
EF=ED•sin∠EDF=2×sin60°=,
DF=ED•cs∠EDF=2×cs60°=1,
∴CF=CD﹣DF=8﹣1=7,
在Rt△EFC中,
由勾股定理,得CE=,
∴AP+PE的最小值是,
故答案为:.
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(6分)先化简:,再选取一个合适的a值代入求值.
【解答】解:原式=1﹣•
=1﹣
=﹣
=,
当a=4时,原式=.
17.(8分)如图,已知在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AC=8,菱形ADCF的面积为40,求AB的长.
【解答】(1)证明:如图1,
∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵E是AD的中点,
∴AE=DE,
在△AEF和△DEB中,
,
∴△AEF≌△DEB(AAS);
∴AF=DB,
∵AD为BC边上的中线,
∴DB=DC,
∴AF=CD,
∵AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BC=CD,
∴平行四边形ADCF是菱形;
(2)解:∵D是BC的中点,
∴S菱形ADCF=2S△ADC=S△ABC
=AC•AB=×8AB=40,
∴AB=10.
18.(9分)某山区学校为开发学生特长,培养兴趣爱好,准备开设“第二课堂培训班”,每周进行一次.拟开设科目有:A.数学兴趣,B.古诗词欣赏;C.英语特长;D.艺术赏析;E.竞技体育等五类.学校对学生进行了抽样调查(每人只能选择一项),并将调查结果绘制成图1和图2所示的两个不完整统计图.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求x的值,并将图1补充完整;
(2)在图2中,D科目所占扇形圆心角的度数为 72 °;
(3)为提高学生对C、E科目的了解与关注,学校准备从选C、E科目的学生中随机选出2名出黑板报进行宣传,请你用列表法或树状图法求这2名同学选择不同科目的概率.
【解答】解:(1)∵被调查人数为16÷40%=40人,
∴C科目的人数为40×5%=2,
∴B科目的人数为40﹣(16+2+8+2)=12人,
则x%=×100%=30%,
补全图1如图所示:
(2)在图2中,D科目所占扇形圆心角的度数为360°×=72°,
故答案为:72;
(3)画树状图如下:
由树状图知,共有12种等可能结果,其中2名同学选择不同科目的情况有8种,
所以2名同学选择不同科目的概率为=.
19.(8分)新中考理化科目更重视对学生独立思考、创新能力、分析和解决问题能力的考查.某校为培养学生动手和解决问题的能力,在期末考试中增设实验考试,规定每位学生必须在“A.观察凸透镜所成的像,B.用弹簧测力计测力,C.粗盐的提纯,D.过氧化氢分解制氧气”四个实验中抽取一个实验完成,假设小刚抽到每个实验的可能性相同.
(1)若小刚从中任意抽取一个实验,则小刚抽到实验C的概率为 ;
(2)若将A、B、C、D四个实验分成两组,每组2个实验,请用列表或画树状图中的一种方法,求两个物理实验均在同一组的概率.
【解答】解:(1)小刚抽到实验C的概率为;
故答案为:;
(2)画树状图为:
共有12种等可能的结果,其中两个物理实验均在同一组的结果数为4,
所以两个物理实验均在同一组的概率==.
20.(8分)在一次全县初中数学核心素养评价活动中,给学生发放笔记本和钢笔作为学生奖品.已知每本笔记本比每支钢笔多3元,用390元购买的笔记本数量与用300元购买的钢笔数量相同.
(1)笔记本和钢笔的单价各多少元?
(2)若给全县前50名学生每人发放一本笔记本或一支钢笔作为本次活动的奖品,要使购买奖品的总费用不超过560元,最多可以购买多少本笔记本?
【解答】解:(1)设钢笔的单价为x元,则笔记本的单价为(x+3)元,
依题意得:,
解得:x=10,
经检验:x=10是原方程的解,且符合题意,
∴x+3=10+3=13,
答:笔记本的单价为13元,钢笔的单价为10元;
(2)设购买y本笔记本,则购买钢笔(50﹣y)支,
依题意得:13y+10(50﹣y)≤560,
解得:y≤20,
答:最多购买20本笔记本.
21.(10分)如图,正比例函数y=﹣x与反比例函数的图象交于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)将直线y=﹣x向上平移a个单位长度,与反比例函数在第二象限的图象交于点C,与y轴交于点D,与x轴交于点E,若,求a的值.
【解答】解:(1)∵正比例函数y=﹣x与反比例函数的图象交于A,B两点,
∴﹣x=﹣,
解得x=±3,
∴A(﹣3,3),B(3,﹣3);
(2)∵如图,过点C作CF⊥y轴于点F,
∴CF∥OE,
∴∠FCD=∠OED,∠CFD=∠EOD,
∴△CFD∽△EOD,
∴,
∵直线y=﹣x向上平移a个单位长度得到y=﹣x+a,
根据图象可知a>0,
令x=0,得y=a,令y=0,得x=a,
∴E(a,0),D(0,a),
∴,C(﹣a,),
依题意,得,解得或(舍去),
∴.
22.(12分)在△ABC中,∠BAC=90°,,D为BC的中点,E,F为别为线段AB,AD上任意一点,连接EF,将线段EF绕点E逆时针旋转90°得到线段EG,连接FG,AG.
(1)如图1,点E与点B重合,且GF的延长线过点C,若点P为FG的中点,连接PD,求PD的长;
(2)如图2,EF的延长线交AC于点M,点N在AB上,∠AGN=∠AEG且GN=MF,求;
(3)如图3,F为线段AD上一动点,E为AB的中点,连接CE,H为直线BC上一动点,连接EH,将△CEH沿EH翻折至ABC所在平面内,得到△C′EH,连接C'G,直接写出线段C′G长度的最小值.
【解答】(1)解:如图1,
连接CP,由旋转知,CF=CG,∠FCG=90°,
∴△FCG为等腰直角三角形,
∵点P是FG的中点,
∴CP⊥FG,
∵点D是BC的中点,
∴DP=BC,
在Rt△ABC中,AB=AC=2,
∴BC=AB=4,
∴DP=2;
(2)证明:如图2,
过点E作EH⊥AE交AD的延长线于H,
∴∠AEH=90°,
由旋转知,EG=EF,∠FEG=90°,
∴∠FEG=∠AEH,
∴∠AEG=∠HEF,
∵AB=AC,点D是BC的中点,
∴∠BAD=∠CAD=∠BAC=45°,
∴∠H=90°﹣∠CAD=45°=∠CAD,
∴AE=HE,
∴△EGA≌△EFH(SAS),
∴AG=FH,∠EAG=∠H=45°,
∴∠EAG=∠BAD=45°,
∵AB⊥AC,HE⊥AC,
∴AB∥HE,
∴∠AMF=∠HEF,
∵△EGA≌△EFH,
∴∠AEG=∠HEF,
∵∠AGN=∠AEG,
∴∠AGN=∠HEF,
∴∠AGN=∠AMF,
∵GN=MF,
∴△AGN≌△AMF(AAS),
∴AG=AM,
∵AG=FH,
∴AM=FH,
∴AF+AM=AF+FH=AH=AE;
(3)解:∵点E是AC的中点,
∴AE=AC=,
根据勾股定理得,BE==,
由折叠知,BE=B'E=,
∴点B'是以点E为圆心,为半径的圆上,
由旋转知,EF=EG,
∴点G在点A右侧过点A与AD垂直且等长的线段上,
∴B'G的最小值为B'E﹣EG,
要B'G最小,则EG最大,即EF最大,
∵点F在AD上,
∴点F在点A或点D时,EF最大,最大值为,
∴线段B′G的长度的最小值﹣.
23.(14分)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(3,0),B(﹣1,0)两点,与y轴交于C点,且OC=3OB,顶点为D点,连接OD.
(1)求抛物线解析式;
(2)P点为抛物线上AD部分上一动点,过P点作PF∥DE交AC于F点,求四边形DPAF面积的最大值及此时P点坐标.
(3)在(2)问的情况下,把抛物线向右平移两个单位长度,在平移后的新抛物线对称轴上找一个点M,在平面内找一个点N,使以D、P、M、N为顶点的四边形为矩形,请直接写出N点坐标.
【解答】解:(1)∵点A(3,0),B(﹣1,0),
∴OA=3,OB=1.
∵OC=3OB,
∴OC=3.
∴C(0,3).
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,由题意得:
.
解得:.
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3.
(2)∵y=﹣x2+2x=3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4).
过点E作EM⊥OA于M,过点P作PN⊥OA于N,连接EP,如图,
∵DE∥PF,
∴S△DPF=S△EPF.
∴S四边形DPAF=S△APF+S△DPF=S△APF+S△EPF=S△APE.
设点P(m,﹣m2+2m+3),
则ON=m,PN=﹣m2+2m+3.设直线AC的解析式为y=kx+n,
∴.
解得:.
∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3.
设直线OD的解析式为:y=dx,
∴d=4.
∴直线OD的解析式为:y=4x.
∴.
解得:.
∴E(,).
∴OM=,ME=.
∴MN=m﹣,NA=3﹣m.
∵S△APE=S四边形EMPN+S△ANP﹣S△AME,
∴S△APE=
=﹣
=﹣
=.
∵,
∴当m=时,S△APE有最大值.
∴四边形DPAF面积的最大值为.
此时点P的坐标为:(,).
(3)∵y=﹣x2+2x=3=﹣(x﹣1)2+4,
∴平移后的抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+4,对称轴为x=3.
①当四边形DPNM为矩形时,如图,
过D作DE⊥x轴于E,过P作PF⊥x轴于F,PK⊥DE于K,过N作NH⊥MG于H,
则DK=DE﹣PF=4﹣=,KP=OF﹣OE=﹣1=.
易证△DKP≌△MHN.
∴NH=KP=,MH==DK=.
设DP的解析式为y=ex+f,
∴.
解得:.
∴y=﹣x+.
∴设直线DM的解析式为y=2x+n,
∴4=1×2+n.
∴n=2.
∴直线DM的解析式为y=2x+2.
当x=3时,y=2×3+2=8.
∴MG=8,
∴HG=MG﹣MH=.
∴N().
②当四边形DPNM为矩形时,如图,
过D作DE⊥x轴于E,过P作PF⊥x轴于F,PK⊥DE于K,过N作NH⊥MG于H,
则DK=DE﹣PF=4﹣=,KP=OF﹣OE=﹣1=.
易证△DKP≌△MHN.
∴NH=KP=,MH=DK=.
设DP的解析式为y=ex+f,
∴.
解得:.
∴y=﹣x+.
∴设直线PM的解析式为y=2x+h,
∴.
∴h=.
∴直线PM的解析式为y=2x+.
∴当x=3时,y=2×3+=.
∴MG=.
∴GH=MG+MH=7.
∴N().
综上,N点的坐标为:()或().
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